یکی از مهمترین موارد استفاده از تقطیر کرایوژنیک، تولید نیتروژن، اکسیژن و یا آرگون به صورت مایع است. از آن جایی که در واحد های شیمیایی اطمینان پذیری واحد بسیار مورد توجه است، ذخیره سازی مواد از اهمیت فراوانی برخوردار است. تقریبا هیچ یک از واحد های شیمیایی بدون نیتروژن قابلیت استفاده ندارند چرا که این گاز به دلیل خاصیت بی اثر بودن کاربرد های فراوانی در پاکسازی، فشار سازی و سایر موارد دارد. از آن جایی که نیتروژن در شرایط عادی به صورت گاز می باشد، ذخیره سازی آن در شرایط معمولی با چالش ها و دشواری های فراوانی همراه است. به همین علت همواره تلاش می شود که نیتروژن و سایر گاز های مصرفی به صورت مایع و در مخازن بسیار سرد و تحت فشار ذخیره شوند. استفاده از واحد های جداسازی هوا این امکان را فراهم می سازد که گاز های نیتروژن، اکسیژن و آرگون بسته به نیاز مشتری و  به صورت مایع ،در مقادیر بسیار زیاد تولید و در مخازن ذخیره شوند. سایر روش های تولید نیتروژن (روش های مبتنی بر جذب نوسانی فشار و روش های مبتنی بر غشا) محصولی به صورت گازی تولید می کنند و ازین رو قابلیت ذخیره سازی در مقادیر زیاد را ندارند. علاوه بر این، روش های مبتنی بر غشا و یا مبتنی بر PSA دارای محدودیت در میزان ظرفیت هستند و سیستم های پالایشگاهی و پتروشیمی که مصرف گاز نیتروژن در آن ها بسیار زیاد است، امکان استفاده از آن ها را ندارند. استفاده از این روش ها هنگامی که میزان مصرف نیتروژن بسیار زیاد است، مقرون به صرفه نیست. به عنوان مثال چنانچه یک واحد جدا کننده هوا به روش کرایوژنیک با یک سیستم PSA جایگزین شود  به میزان هوای فشرده ایی بالغ بر 2 برابر می باشد.